CN1084553A - 旧通用车轴油的精制方法 - Google Patents

Abstract

一种用于铁路机车、客车、货车车辆滑动轴承的 润滑、抗磨与减磨的旧通用车轴油的精制方法，本发 明基于石油炼制润滑油精制深度愈深，不理想成分就 愈少，油的质量愈高的理论，采用先进工艺，利用旧通 用车轴油，采用磁电除机杂油水分离—轻度硫酸精制 —碱土精制—过滤—调合—成品；降低脱机杂与水的 时间，土、碱土精制保证不乳化，由于增添T601或 T602及抗氧剂和抗磨剂，保证达到和赶超国家标 准。

Description

一种用于铁路机车、客车、货车车辆滑动轴承的润滑、抗磨与减磨的旧通用车轴油的精制方法。

目前，更换下来的旧通用车轴油一方面被当作燃料烧掉，另一方面进行废油再生。各车辆段普遍采用再生方法为恒温加白土、水玻璃沉降-加T603聚异丁烯、T801烷基萘调合。它虽可除去大部分水杂与老化变质物质，但油溶性不可见的老化氧化变质物质、被剪断物质与热分解的不饱和烯烃仍存在油中，而无法除尽，再生的质量普遍达不到国家规定的〈再生通用车轴油〉标准，更达不到〈冬夏通用车轴油〉的新油标准。故铁道部规定：1、使用时必须添加30%以上新油;2、热油率高的段在七、八、九三个月可以提高添加新轴油比例或全部使用新轴油;3、二、三季度各段全部使用新轴油。

这样，更换下来的旧通用车轴油势必剩余，造成部分能源浪费，甚至污染环境。如果用上述再生油掺用，则将加速新油氧化变质，缩短段修换油周期，严重时造成油膜破裂，由磨损而造成燃轴、切轴。

本发明的目的是改变上述精制工艺技术上的缺陷，与乳化问题，提供一种旧通用车轴油的精制方法。基于石油炼制润滑油精制深度愈深，不理想成分就愈少，油的质量愈高的理论，采用先进工艺精制旧通用车轴油，保证能达到并超过国家新油标准和进入赶超标准。

下面结合实施例详述本发明的具体内容和工作细节。

本发明的工艺方法是：利用旧通用车轴油，采用磁电除机杂油水分离-轻度硫酸精制-碱土精制-过滤-调合-成品。

1、磁电除机杂油水分离：

采用常规沉降池（沉降罐），恒温70-80℃，沉降8-24小时，具体应根据季节气温、油的粘度与机杂水分含量而定。

采用磁电精密滤油机和净化油水分离机，除机杂和水。通过磁埸吸附机杂，通过强度和精度比纸滤材高的滤蕊，过滤精度可达≤10m。经过净化油水分离机，在高压电埸作用下，水被离子化而与油分开，且不需加温。为防止微量细滴游离水未被电埸分离，尚需在沉降池静止一定时间除尽余水。本发明大大降低除机杂与水的时间，取消了沉降罐，减少了沉降池，节约了蒸汽保温量。

2、轻度硫酸精制：

经过除机杂和水的老化变质的通用车轴油，还存在着油溶性的老化变质物质，（如高分子有机酸、中间氧化产物的醇、酮、醚、醛等），被剪断的烃类分子与损耗的添加剂产物，与热分解的不饱和烃类等，以及尚未被水溶而分离除去的残余低分子有机物质，本发明采用轻度硫酸精制的化学方法将其除去。

轻度硫酸精制是在夹套加热保持恒温的锥形硫酸精制罐（釜）内进行（包括蛇管加热保温），一般以2-3M³容积，高径比1∶1（高径比可根据产量需要），锥体角80°为最好。硫酸浓度为92-98%，比重约为1.82-1.84。硫酸浓度高，用量少，反应快而完全，反之，反应慢甚至不反应，且对金属设备腐蚀增大。在实践操作中，可视油中的反应物凝絮由增多增大到已在逐渐减慢，油面反应的泡沫变细变微为止。一般的硫酸用量为投入酸精制罐油量的1.5-4%。加酸采用压力细滴喷雾，为避免硫酸雾点沉降，不能与老化油分子充分接触，必须激烈搅拌，强烈分散，使反应均匀。搅拌时间连加酸时间在内为20-40分钟（时间可根据罐的大小和投入的油量而定）。

由于加酸为放热反应，温度高低直接影响精制效果，因此，加酸温度与沉降温度一般为30-40℃，沉降时间3-7小时，沉降前可加硅酸钠0.1-0.2%，加速凝聚，均匀搅拌后，仃止搅拌进入沉降成为酸性旧通用车轴油。

剩余的酸渣可以综合利用，制乳化脱模油和木材防腐油。也消除了污染。

3、碱土精制：

硫酸精制排渣后的酸性油中，还存在着酸性物质和残余硫酸及未排尽的酸渣。本发明为使精制油呈中性纯净的基础油和防止乳化，其方法是：可先加入部分白土，使白土吸附酸性油中的酸渣或可能存在的水，使以后即使碱与磺酸、环烷酸中和生成钠盐乳化剂，因无水存在，亦即消灭了乳化。而后再加NaOH浓碱液，同时加余量白土，高温充分搅拌，此时碱液与酸生成的水即被蒸发或被白土吸附，促使反应向成盐方向进行，经沉降或过滤除去。

其碱液浓度为3-6%，白土用量一般为酸洗油的6-15%。碱土精制操作方法：首先，利用30-40℃脱酸渣的上层酸性油，在碱土精制罐（釜）内，加温到50-80℃，均匀撒入总量的20-40%的白土，在搅拌不使白土沉降下升温，温度升到90-95℃，使升温速度减慢几乎接近恒温，搅拌加速，使首批白土尽量吸附酸性物质，并蒸发脱除水分，当温度达到100℃左右，缓慢滴加入或喷雾入浓碱液，同时均匀撒入余量白土，两者必需同步进行。此时加速升温，加速搅拌，油温达120-155℃时，白土呈现黑色，仃止加热，继续搅拌，搅拌时间为30-70分钟，同时取油样测PH值在7-8，当温度下降到70-90℃时，在搅拌中将带土油进入下列压滤机、滤油机进行过滤，即为精制基础油。酸碱度可用碱酸调整。

也可用沉降法分离白土。即在仃止加热测PH值后，搅拌30-60分钟仃止搅拌，静止沉淀8-12小时，在温温达到30-60℃后，取上层带少量基本透明油进入过滤分离工艺。此法生产时间长，收率小。

4、过滤分离：

带土过滤是利用大型压滤机进行粗滤，用滤油机进行精滤，土渣饼待处理回收白土。经粗滤和精滤后的精制油即为基础油，在进行指标全分析。后进入添加剂调合。而沉降分离是进行滤油机过滤，进行指标全分析。根据分析结果调入添加剂。

5、添加剂的调合：

本发明所用的添加剂可保证在上述精制工艺基础上，使旧通用车轴油达到与超过国家新油标准和进入赶超标准的重要保证。

旧车轴油变旧的原因主要是剪切与添加剂的耗损大于氧化，颜色深黑，浮游杂质增多，粘度大降，酸值、凝点、闪点值增大，被剪断的高分子烃类所承担的极压抗磨性能必须得以补偿，精制过程中抗氧剂耗损必须得到补充。所以，要增加添加剂，如：增粘剂（包括粘度指数促进剂）、降凝剂、抗氧防胶剂和抗磨极压剂。

闪点是储运的重要指标，亦影响最高使用温度，凝点关系最低使用温度，运动粘度和粘度指数，又关系着四季通用，粘度指数高，粘温性能好，粘度随温度变化小，为此，添加剂必须提高运动粘度、闪点、凝点与粘度指数到合适的范围。

增粘剂：有聚乙烯基正丁基醚（T601）、聚甲基丙烯酸酯（T602）、聚异丁烯（T603）。前两者具有增粘与降凝作用，能促进粘度指数的提高。后者只有增粘作用。为提高粘度和粘度指数，且有一定降凝，可选用T601与T603配伍，配比为1∶1-1∶1.4，添加量为1.2-6.5%;选用T602-T603配伍，配比为1∶10-1∶1.4，添加量为1.2-6.5%。亦即常规添加T603是不合适的。

降凝剂：有烷基萘（T801），聚乙烯基正丁基醚（T601），聚甲基丙烯酸酯（T602）和聚α-烯基（T803）。本发明已使用了T601或T602与T603配伍，已有一定的降凝作用，故可选T801添加量0.6-0.8%;或T803添加量0.4-1.0%;但以T801较为合适。已用增粘剂T601或T602时，添加量可酌减或不减，添加量0.4-1.0%。

抗磨极压剂：有亚磷酸二正丁酯（T304）、N₁N-双烷基二硫代磷酸-S-亚甲基十八胺（硫磷酸含氮衍生物），添加量分别为0.4-1.0%。

抗氧防胶剂：有2.6-二叔丁基对甲酚（T501），添加量0.3-0.6%。

闪点增高剂：一般因已在碱土精制最高温度下控制，均能达到或超过指标，如实在不能达到可加二氯甲烷，添加量0.5%左右。

调合配方：

精制基础油96-98%，增粘剂1.2-6.5%，降凝剂0.4-1.0%，抗磨极压剂0.1-0.7%，抗氧防胶剂0.3-0.6%。（以上均按100重量%计）。

本发明具有如下优点：

1、利用磁电除机杂高电埸油水分离，可大大降底脱机杂与水的时间，取消了沉降罐（釜），减少了沉降池（槽），节约了恒温蒸汽保温用量;

2、利用土、碱土除去残余酸性物质与水，可避免乳化;

3、由于利用T601或T602与T603配伍，和增添T304或T305与T501，从而提高粘度指数，减少降凝剂添加量，补偿了被剪断烃类分子的极压抗磨性和抗氧防胶性，所以能保证达到国家新油标准和赶超标准;

4、装车试验证明：本发明在段修期间无热轴现象与信号，油润状态良好，与新油无异。

实施例1：

磁电除机杂油水分离-轻度硫酸精制-碱土精制-过滤-调合-成品化验。

添加剂调合配方：

精制基础油97.3%，T601为0.7%，T603为0.7%，T801为0.3%，T3T304为0.5%，T501为0.5%。（均按100重量计）。

实施例2：

精制流程按上述（略）。

添加剂调合配方：

精制基础油94%，T602为0.4%，T603为4.1%，T803为0.4%，T305为0.6%，T501为0.5%。（均按100重量计）。

实施例3：各种通用旧车轴油与精制旧通用车轴油技术指标比较表。（如附页）。

各种通用旧车轴油与精制旧通用车轴油技术指标比较表

技术指标	新通用车轴油标准	再生通用车轴油标准	国内赶超指标	精制旧通用车轴油
					运动粘度50℃，厘斯低温动力粘度－40℃泊，不大于闪点（开口）。℃，不低于水分％，不大于倾点℃，不高于凝点℃，不高于水溶性酸或碱机械杂质％，不大于腐蚀（钢片，100℃，3小时）粘度指数不小于挥发失重％不大于戊烷不溶物％，不大于PH值灰分％不大于	30－361500165痕迹－40无0.05合格954.5	28-34165痕迹-40无0.05合格854.5	33－361500177痕迹－37无0.05合格1004.50.16.5-9.00.1	34.25-361490176-179痕迹－35－40（中性）无0.017合格1901.9

Claims (6)

1、一种用于铁路车辆滑动轴承的旧通用车轴油的精制方法，本发明的特征是工艺方法：利用旧通用车轴油，采用磁电除机杂油水分离-轻度硫酸精制-碱土精制-过滤-调合-成品。

2、按权利要求1所述的精制方法，其特征在于：磁电除机杂油水分离，采用磁电精密滤油机和净化油水分离机，除机杂和水，过滤精度可达≤10m，且不需加温。

3、按权利要求1所述的精制方法，其特征在于：轻度硫酸精制，硫酸浓度为92-98%，比重为1.82-1.84，硫酸用量为投入酸精制罐油量的1.5-4%;加酸采用压力细滴喷雾，激烈搅拌，强烈分散，加酸温度与沉降温度为30-40℃，沉降时间3-7小时，沉降前可加硅酸钠0.1-0.2%。

4、按权利要求1所述的精制方法，其特征在于：碱土精制，为使精制油呈中性纯净的基础油和防止乳化，可先加入部分白土。而后再加NaOH浓碱液，同时加余量白土，高温充分搅拌，此时碱液与酸生成的水即被蒸发或被白土吸附，促使反应向成盐方向进行，经沉降或过滤除去;其碱液浓度为3-6%，白土用量为酸洗油的6-15%。

5、按权利要求4所述的精制方法，其特征在于：首先，利用30-40℃脱酸渣的上层酸性油，在碱土精制罐（釜）内，加温到50-80℃，均匀撒入总量的20-40%的白土，在搅拌不使白土沉降下升温，温度升到90-95℃，使升温速度减慢几乎接近恒温，搅拌加速，使首批白土尽量吸附酸性物质，并蒸发脱除水分，当温度达到100℃左右，缓慢滴加入或喷雾入浓碱液，同时均匀撒入余量白土，此时加速升温。加速搅拌，油温达120-155℃时，白土呈现黑色，仃止加热，继续搅拌，搅拌时间为30-70分钟，同时取油样测PH值在7-8，当温度下降到70-90℃时，在搅拌中将带土油进入下列压滤机、滤油机进行过滤，即为精制基础油;酸碱度可用碱酸调整。

6、按权利要求1所述的精制方法，其特征在于：添加剂有：增粘剂（包括粘度指数促进剂）、降凝剂、抗氧防胶剂和抗磨极压剂;

增粘剂：选用T601与T603配伍，配比为1∶1-1∶1.4，添加量为1.2-6.5%;选用T602-T603配伍，配比为1∶10-1∶1.4，添加量为1.2-6.5%;

降凝剂：有烷基萘（T801），聚乙烯基正丁基醚（T601），聚甲基丙烯酸酯（T602）和聚α-烯基（T803）;但以用增粘剂T601或T602配合T801，添加量0.4-1.0%。

抗磨极压剂：有亚磷酸二正丁酯（T304）、N，N-双烷基二硫代磷酸-S-亚甲基十八胺（硫磷酸含氮衍生物），添加量分别为0.4-1.0%：

抗氧防胶剂：有2.6-二叔丁基对甲酚（T501），添加量0.3-0.6%：

闪点增高剂：一般因已在碱土精制最高温度下控制：均能达到或超过指标，如实在不能达到可加二氯甲烷，添加量0.5%左右：

调合配方：

精制基础油96-98%，增粘剂1.2-6.5%，降凝剂0.4-1.0%，抗磨极压剂0.1-0.7%，抗氧防胶剂0.3-0.6%。（以上均按100重量%）